成都理工大学信号与系统实验报告

信

号

与

系

统

实

验

报

告

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班级：

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实验一MATLAB

一、实验性质

验证性实验

二、实验目的

1、掌握MATLAB编程及绘图的基本知识；

2、能表示在信号与系统中常用的连续及离散时间信号。

三、实验内容与步骤

1、画出x(t)=cos(2*t)的波形，并判断x(t)是否为周期信号，若是周期信号，确定其周期。同时画出cos(2*t)*u（t）的波形。

解、

x(t)=cos(2*t)图形为：

所以，是周期信号，周期是pi.

x（t）=cos(2*t)*u(t)的波形为：

2、画出X(n)=cos(2*n)的波形，并判断X(n)是否为周期信号，确定其周期若是周期信号，确定其周期。

解、

X(n)=cos(2*n)的波形为：

所以，是周期信号，周期是pi.

3、画出(t-1)*u(t)的波形

解、

y=(t-1)*u(t)的波形为:

4、产生单位脉冲序列，写出相应的程序并画出波形。

解、

单位脉冲序列的程序

δ（n-5）及u（n）的波形为;

实验二线性非时变系统的时域分析

一、实验性质

验证性实验

二、实验目的

掌握在时域中对连续和离散时间线性时变系统响应进行分析的方法。

三、实验内容与步骤

1、已知系统的微分方程如下，用MATLAB画出该系统的冲激响应及该系统在输入信号e(t)=e^-2u(t)时的零状态响应。（改变取样的时间间隔P观察仿真的效果）

解、

①冲激响应：

②零状态响应：

时间间隔p=0.05时，波形图如下：

时间间隔p=0.5时，波形图如下：

2、已知离散系统的差分方程为：y(n)+y(n-1)+0.25y(n-2)=x(n)用MATLAB画出该系统的单位函数响应及单位阶跃响应的波形。

解、

差分方程的程序

单位函数响应：

四、实验总结

（1）在用matlab时，有些变量不用定义就能用，比较随意，感觉不太严谨。（2）第二题的有个“单位函数响应”，是错误的。

（3）书上有些知识介绍的不全面，必须上网查资料才行。

实验四系统的零极点分析一、实验性质

验证性实验

二、实验目的

1、掌握系统函数及零极点的概念；

2、掌握对连续和离散系统的稳定性进行分析的方法。

三、实验内容

1.已知一连续时间线性非时变系统的系统函数为

H(s)=

s2−4

s4+2s3−3s2+2s+1

画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。

解、

编程如下：

H(s)的零极点图为：

H(s)有极点在右半平面上，因此该系统是一个不稳定系统。

2.已知一离散时间线性非时变系统的系统函数为

H(z)=

−3z−1

2−5z−1+2z−2

画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。

解、

编程如下：

H(s)的零极点图为：

H(z)的所有几点均在单位圆内，因此该系统是一个稳定系统。

实验五系统仿真

一、实验性质

综合性实验

二、实验目的

用MATLAB中的Sinmulink建立仿真模型，完成系统函数和系统冲激响应的仿真。

三、实验原理与方法

Simulink简介

Simulink是MATLAB的一个部件，用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，其最大的有点是易学、易用，并能依托MATLAB提供的丰富的仿真资源。

创建Simulink模型

有两种方式启动Simulink：

1)在Command window 中，键入simulink，回车。

2）单击工具栏上Simulink图标。

启动Simulink后即打开了Simulink库浏览器（Simulink library browser）。在该浏览器的窗口中单击“Create a new model（创建新模型）”图标，这样就打开了尚未命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出对话框中设置参数。

四、试验内容与步骤

1、当系统的传递函数为

s

s+1，输入分别为单位阶跃函数、单位冲激函数及正弦

信号时系统的输出结果。

解、

单位阶跃函数：

在untitled的菜单中选sinmulation的start则仿真执行完毕，双击激活示波器可以可以观察响应的波形，如下图所示。

单位冲激函数:

输入为正弦信号：

，输入分别为单位阶跃函数、单位冲激函数及正2、当系统的传递函数2∗pis

s2+4∗pi∗pi

弦信号时系统的输出结果。

解、

单位阶跃函数：

单位冲激函数：

输入为单位正弦函数：

实验六频谱分析与抽样定理实验

一、实验性质

综合性实验

二、实验目的

1．了解使用硬件实验系统进行信号频谱分析的基本思路；掌握使用HD8662信号与系统实验平台进行实验信号频谱分析的方法。

2.观察离散信号频谱，了解其频谱特点；验证抽样定理并恢复原信号。

三、实验原理

1.信号频谱分析

DSP数字信号处理器可以对实时采集到的信号进行FFT运算以实现时域与频域的转换。其基本思路是：先求取实时信号的采样值并送入硬件系统，同时将进行FFT运算的汇编程序调入实验系统，经运算求出对应的信号频谱数据，其结果在PC机屏幕上显示，使DSP硬件系统完成一台信号频谱分析仪的功能。

2.抽样定理与信号恢复

离散信号不仅可从离散信号源获得，而且也可以从连续信号抽样获得。利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。在满足抽样定理条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息，并且从抽样信号中可以无失真的恢复出原始信号。

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。数字通信系统是以此定理作为理论基础。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

四、实验内容与步骤

2khz 三角